Báo cáo môn Độc chất học Đề tài chất Độc hữu cơ metanol ch3oh

Nó không chỉ được sử dụngrộng rãi như một dung môi trong nhiều quá trình hóa học mà còn lànguyên liệu chính để sản xuất nhiều hóa chất khác, nhưformaldehyde và các loại axit hữu cơ.. Việ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÌNH DƯƠNG VIỆN ĐÀO TẠO VÀ NGHIÊN CỨU DƯỢC HỌC

-BÁO CÁO MÔN ĐỘC CHẤT HỌC

ĐỀ TÀI: CHẤT ĐỘC HỮU CƠ

METANOL-CH3OH

Nhóm sinh viên thực hiện: Nhóm 5Thành viên:

Phạm Thị Mai - 21150024Hoàng Anh Đào - 21150018

Lê Thị Bích Ngọc - 21150022

Lê Thị Thu Trang - 21150020

Hà Ngọc Bích - 21150023Nguyễn Gia Lợi - 21150016Lớp: 24DH01

Giảng viên hướng dẫn: TS Lê Văn Út

Bình Dương – 2024

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 2

LỜI MỞ ĐẦU 3

NỘI DUNG 4

I ĐẠI CƯƠNG 4

1 Nguồn gốc 4

2 Tính chất 4

II Độc tính của Methanol 5

1 Cơ chế gây độc của methanol 5

2 Liều độc của methanol 6

III NGUYÊN NHÂN GÂY ĐỘC 7

IV TRIỆU CHỨNG NGỘ ĐỘC 7

1 Triệu chứng giai đoạn đầu (không đặc hiệu): 7

2 Triệu chứng giai đoạn muộn (sau 12-24 giờ): 8

3 Các dấu hiệu lâm sàng và cận lâm sàng: 8

4 Mức độ nguy hiểm: 9

5 Khi nào cần đi cấp cứu? 9

V ĐIỀU TRỊ 9

1 Hỗ trợ ban đầu 9

2 Ngăn chặn quá trình chuyển hóa methanol 9

3 Loại bỏ methanol và acid formic khỏi cơ thể 10

4 Điều chỉnh nhiễm toan chuyển hóa 10

5 Điều trị triệu chứng và hỗ trợ 10

VI KIỂM NGHIỆM 11

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình hoàn thành bài báo cáo này, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy Lê Văn Út đã hướng dẫn, truyền đạt kiến thức quý báu và giúp chúng em hiểu rõ hơn về môn độc chất học

Chúng em cũng xin cảm ơn các bạn bè đã cùng nhau thảo luận,chia sẻ ý tưởng và hỗ trợ nhau trong suốt quá trình thực hiện bài báo cáo Sự động viên và giúp đỡ của các bạn đã góp phần quan trọng vào việc hoàn thành bài báo cáo này

Cuối cùng, chúng em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình đã luôn ủng

hộ và tạo điều kiện cho chúng em trong việc học tập Những lời động viên và sự tin tưởng của gia đình là nguồn động lực lớn lao giúp chúng em vượt qua mọi khó khăn

Xin chân thành cảm ơn!

LỜI MỞ ĐẦU

Methanol, hay còn gọi là rượu metyl, là một trong những hợpchất hữu cơ quan trọng và phổ biến nhất trong ngành công nghiệphóa chất Với công thức hóa học CH₃OH, methanol là một chất lỏngkhông màu, dễ bay hơi và có mùi nhẹ Nó không chỉ được sử dụngrộng rãi như một dung môi trong nhiều quá trình hóa học mà còn lànguyên liệu chính để sản xuất nhiều hóa chất khác, nhưformaldehyde và các loại axit hữu cơ

Tuy nhiên, methanol cũng là một loại độc chất có thể gây hạinghiêm trọng cho sức khỏe con người Việc tiếp xúc với methanol cóthể dẫn đến các triệu chứng ngộ độc, bao gồm đau đầu, chóng mặt,

và trong những trường hợp nghiêm trọng hơn, có thể gây tổn thươngđến hệ thần kinh và thậm chí tử vong

Trong tiểu luận này, chúng ta sẽ đi sâu vào các khía cạnh củamethanol, bao gồm cấu trúc hóa học, nguồn gốc, ứng dụng, cũng nhưnhững tác động của nó đến sức khỏe con người và môi trường Qua

đó, chúng ta sẽ thấy rõ hơn vai trò của methanol trong đời sống hàng

ngày và tầm quan trọng của việc quản lý an toàn khi sử dụng loại hóachất này.

Methanol hay còn được biết đến với những tên gọi khác như như carbinol, hydroxymethane, methyl alcohol, alcohol gỗ,naphtha gỗ, methyl hydrate, methyl hydroxide, methylic

alcohol, methylol, wood alcohol

 

Methanol được sản xuất từ thiên nhiên qua quá trình

chuyển hóa nhiều loại vi khuẩn kỵ khí hoặc qua quá trình phânhủy sinh học của rác thải, nước thải và bùn

 

Methanol giải phóng ra ngoài môi trường nhiều nhất do nó được sử dụng như là dung môi trong công nghiệp, tiếp theo là

từ sản xuất methanol, cuối cùng là trong sản xuất, lưu trữ, sử dụng, và trong nhiên liệu như khí đốt và dầu diesel

 

 Ở nhiệt độ phòng, nó là một chất lỏng phân cực và được sử dụng như một chất chống đông, dung môi, nhiên liệu và như làmột chất làm biến tính cho ethanol Nó cũng được sử dụng để sản xuất diesel sinh học thông qua phản ứng xuyên este hóa

2. Tính chất

a Tính chất vật lí

 Khối lượng phân tử: 32.04 g/mol

 Màu sắc: Không màu, trong suốt

 Có mùi đặc trưng giống với mùi của ethanol nhưng dịu hơn

 Nhẹ và dễ bay hơi

 Tỷ trọng: 0.7918 g/cm3

 Nhiệt độ đông đặc: -97oC

 Nhiệt độ sôi: 65oC

 Tính tan trong nước ở 20oC: Vô hạn.

Hóa chất Methanol là một chất lỏng phân cực nên thường

được dùng làm dung môi, chất đốt và được xem như chất biến tính của Ethanol Ngoài ra hóa chất Methanol còn được còn được

sử dụng để sản xuất ra dầu diezen nhờ vào phản ứng este hóa

c Phương trình điều chế hóa chất Methanol

2CH3OH + 3O2 -> 2CO2 + 4H2OCH4 + O2 –Cu(200C,100atm) > CH3OH

CO + H2 –(xt.p.t0) > CH3OHNgoài ra gần đây người ta còn điều chế hóa chất Methanol

từ việc chuyển hóa khí hydro và khí CO2 với công thức hóa học

CO2 + 3H2    > CH3OH + H2O

II Độc tính của Methanol

Hàng năm có rất nhiều vụ ngộ độc rượu do uống nhầm

methanol (cồn công nghiệp) dẫn đến hậu quả rất nghiêm trọng, nhẹ nhất thì gây mù lòa và có thể dẫn tới tử vong

Sau khi rượu được đưa vào cơ thể, Methanol sẽ đạt nồng độ đỉnh trong huyết tương sau 30 – 60 phút Sau đó, methanol sẽ phân bố rộng rãi vào các chất dịch của cơ thể con người với thể tích là 0.6 lít/kg, được chuyển hóa chậm và thất thường ở gan. 

Có khoảng 3% lượng methanol đưa vào cơ thể sẽ được đào thảiqua phổi hoặc qua nước tiểu Bản thân của hóa chất Methanol không mang nhiều độc tính Tuy nhiên, methanol khi đưa vào cơ thể sẽ chuyển hóa methanol thành formaldehyde và formic acid

Nó sẽ phá vỡ chức năng tế bào, từ đó làm ngưng trệ khả năng chuyển hóa năng lượng, khiến năng lượng bị tích tụ mà không thể giải phóng dẫn đến các tế bào nổ tung

Theo nghiên cứu, cứu khoảng:

 10mL trộn vào đồ uống sẽ gây ra mù vĩnh viễn

 30mL (1 ngụm) sẽ gây chết người.

1 Cơ chế gây độc của methanol

Methanol không phải là chất gây độc mạnh ngay lập tức Độc tính của nó chủ yếu đến từ các sản phẩm chuyển hóa qua hai giaiđoạn chính:

 Giai đoạn 1: Methanol được enzyme alcohol

dehydrogenase (ADH) chuyển hóa thành formaldehyde.

o Methanol → Formaldehyde (cực kỳ độc và có tính phản ứng mạnh)

 Giai đoạn 2: Formaldehyde tiếp tục được enzyme aldehyde dehydrogenase (ALDH) chuyển hóa thành acid formic

(hoặc format)

o Formaldehyde → Acid formic (chất chính gây độc)

Quá trình chuyển hóa này tiêu tốn NAD+ (nicotinamide adenine dinucleotide), gây mất cân bằng NADH/NAD+ trong tế bào

 Tác động của các sản phẩm chuyển hóa:

 Formaldehyde: Gây tổn thương trực tiếp đến protein, DNA và

màng tế bào

 Acid formic:

o Ức chế enzyme cytochrome c oxidase trong chuỗi hô

hấp ty thể

o Gây rối loạn chuyển hóa năng lượng tế bào (ức chế hô

hấp tế bào), dẫn đến nhiễm toan chuyển hóa (tăng

acid máu)

o Ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ thần kinh trung ương (não) và thị giác (võng mạc)

 Hậu quả sinh lý:

 Nhiễm toan chuyển hóa: Do tích tụ acid formic và acid

lactic, dẫn đến pH máu giảm nghiêm trọng

 Tổn thương thần kinh thị giác: Acid formic gây tổn thương

tế bào thần kinh thị giác, dẫn đến mù lòa hoặc giảm thị lực vĩnh viễn

 Rối loạn hệ thần kinh trung ương: Methanol và các sản

phẩm chuyển hóa gây ức chế hệ thần kinh trung ương, có thể dẫn đến hôn mê, co giật

 Tổn thương đa cơ quan: Do giảm oxy hóa mô và rối loạn

chuyển hóa năng lượng

2 Liều độc của methanol

Liều độc của methanol có thể thay đổi tùy theo từng người và điều kiện tiếp xúc Tuy nhiên, dựa trên các nghiên cứu và dữ liệu lâm sàng, các ngưỡng liều độc và liều gây chết của methanol đã được xác định như sau:

Liều độc cấp tính (Acute Toxic Dose):

 Liều tối thiểu gây ngộ độc:

Khoảng 0,1 mL/kg trọng lượng cơ thể methanol nguyên

chất (khoảng 8-10 mL ở người trưởng thành) Ở liều này, các triệu chứng như buồn nôn, chóng mặt và đau đầu có thể xuất hiện

 Liều gây nguy hiểm:

Khoảng 20-50 mL methanol nguyên chất có thể gây mù lòa

hoặc tổn thương thần kinh thị giác không hồi phục

Liều gây tử vong (Lethal Dose):

 Liều tử vong ước tính (LD₅₀ ở người):

Khoảng 0,3-1 g/kg trọng lượng cơ thể (tương đương khoảng 30-240 mL methanol nguyên chất đối với một người trưởng

thành trung bình nặng 70 kg) Liều này phụ thuộc vào khả năng chuyển hóa của cơ thể và sự can thiệp y khoa

 Liều tử vong phổ biến ở người trưởng thành:

Khoảng 60-240 mL methanol nguyên chất, nếu không được

điều trị, có thể dẫn đến tử vong do nhiễm toan chuyển hóa nặng và suy hô hấp

Liều gây nguy hiểm qua các đường tiếp xúc khác:

 Hít phải methanol:

Tiếp xúc qua đường hô hấp với methanol nồng độ cao trong

thời gian dài (vài giờ) cũng có thể dẫn đến ngộ độc Nồng độ

>200 ppm trong không khí được xem là nguy hiểm

 Tiếp xúc qua da:

Methanol dễ hấp thu qua da Tiếp xúc kéo dài hoặc tiếp xúc với lượng lớn methanol (vài chục mL) có thể dẫn đến ngộ độc toàn thân

III NGUYÊN NHÂN GÂY ĐỘC

Một trong những nguyên nhân chủ yếu là uống phải rượu có pha thêm MeOH

Rượu có nồng độ methanol cao có thể là do:

 Sử dụng nguyên liệu có lẫn bã gỗ

 Pha rượu từ cồn có chứa Methanol không đạt tiêu chuẩn:

 Sử dụng cồn khô chứa methanol vào chưng cất

Ngộ độc có thể xảy ra qua đường uống, hấp thụ qua da và hít phải

Các trường hợp phổ biến nhất là muốn tự tử, vô tình nuốt phải

Lạm dụng hoặc để thay thế ethanol trong nấu ăn, chất tẩy rửa

bộ chế hòa khí (hít nhiều lần)

IV TRIỆU CHỨNG NGỘ ĐỘC

1 Triệu chứng giai đoạn đầu (không đặc hiệu):

 Thường xuất hiện trong 6-24 giờ đầu sau khi tiếp xúc.

 Các triệu chứng tương tự như ngộ độc rượu ethanol:

o Buồn nôn, nôn mửa

o Đau đầu, chóng mặt, mệt mỏi

o Đau bụng, đau vùng thượng vị

o Lú lẫn, cảm giác say nhẹ

Lưu ý: Trong giai đoạn này, methanol vẫn chưa chuyển hóa

nhiều thành acid formic nên các triệu chứng thường không rõ ràng Tuy nhiên, ngay cả khi cảm thấy bình thường, acid formic

có thể đang tích lũy và gây độc

2 Triệu chứng giai đoạn muộn (sau 12-24 giờ):

Khi methanol được chuyển hóa thành formaldehyde và acid formic, các triệu chứng nghiêm trọng hơn xuất hiện, bao gồm: Triệu chứng thần kinh:

 Đau đầu dữ dội, lú lẫn, kích động hoặc mệt lả.

 Hôn mê hoặc suy giảm ý thức (trong trường hợp nặng).

 Co giật do nhiễm toan chuyển hóa nặng.

Triệu chứng về thị giác (đặc trưng):

 Nhìn mờ, cảm giác "nhìn qua sương mù."

 Ám điểm trung tâm (khoảng tối ở trung tâm tầm nhìn).

 Đau mắt, cảm giác khó chịu ở vùng mắt

 Mù lòa vĩnh viễn nếu tổn thương thần kinh thị giác không

được can thiệp kịp thời

Nhiễm toan chuyển hóa:

 Thở nhanh, sâu (kiểu thở Kussmaul) do cơ thể cố gắng bù

 Mệt mỏi, yếu cơ toàn thân.

 Da xanh xao, tím tái (trong trường hợp thiếu oxy nghiêm trọng)

 Hạ huyết áp, nhịp tim nhanh, có thể dẫn đến sốc tuần hoàn

Triệu chứng toàn thân:

 Hạ thân nhiệt (nhiệt độ cơ thể giảm)

 Suy hô hấp, ngưng thở trong trường hợp nặng

3 Các dấu hiệu lâm sàng và cận lâm sàng:

Lâm sàng:

 Hơi thở có mùi cồn (không phân biệt được là ethanol hay

methanol)

 Giảm thị lực, mù lòa (dấu hiệu muộn đặc trưng)

 Dấu hiệu nhiễm toan: Thở nhanh, mất ý thức

Cận lâm sàng:

 Nhiễm toan chuyển hóa nặng với khoảng trống anion cao.

 Nồng độ methanol trong máu cao (>20 mg/dL được xem là nguy hiểm).

4 Mức độ nguy hiểm:

 Liều nhẹ: Buồn nôn, nôn, chóng mặt.

 Liều trung bình: Rối loạn thị giác, đau đầu, nhiễm toan

chuyển hóa nhẹ

 Liều nặng: Nhiễm toan chuyển hóa nặng, hôn mê, suy hô

hấp, tổn thương thần kinh thị giác (mù lòa vĩnh viễn), tử vong

5 Khi nào cần đi cấp cứu?

 Nhìn mờ hoặc mất thị lực đột ngột

 Triệu chứng thần kinh nặng: Co giật, lú lẫn, bất tỉnh

 Thở nhanh, khó thở hoặc cảm giác suy hô hấp

 Nghi ngờ uống phải rượu giả hoặc chất lỏng có chứa

methanol

V ĐIỀU TRỊ

1 Hỗ trợ ban đầu

 Ổn định tình trạng bệnh nhân:

o Đảm bảo đường thở thông thoáng, hỗ trợ hô hấp nếu

cần

o Thở oxy: Cung cấp oxy nếu có dấu hiệu suy hô hấp.

o Điều trị sốc bằng truyền dịch tĩnh mạch để duy trì huyết áp

 Theo dõi liên tục:

o Nhịp tim, huyết áp, nhịp thở

o Mức độ ý thức và các dấu hiệu thần kinh

2 Ngăn chặn quá trình chuyển hóa methanol

Ngăn enzyme alcohol dehydrogenase (ADH) chuyển hóa

methanol thành formaldehyde:

Sử dụng ethanol (C₂H₅OH):

 Ethanol có ái lực với enzyme ADH cao hơn methanol, giúp cạnh tranh và ức chế chuyển hóa methanol

 Cách dùng:

o Tiêm tĩnh mạch: 10% ethanol pha trong dung dịch

glucose hoặc nước muối sinh lý

o Uống (khi không có dạng tiêm): Dùng ethanol pha loãng

(40%) với liều ban đầu khoảng 0,7 g/kg cân nặng, sau đó duy trì 0,1 g/kg/giờ

Sử dụng fomepizole (4-methylpyrazole):

 Là chất ức chế mạnh enzyme ADH, ít tác dụng phụ hơn

ethanol

 Liều dùng:

o Ban đầu: 15 mg/kg tiêm tĩnh mạch

o Duy trì: 10 mg/kg mỗi 12 giờ trong 48 giờ, sau đó giảm liều

Lưu ý: Fomepizole là lựa chọn ưu tiên nếu có sẵn, vì dễ sử dụng

và ít gây tác dụng phụ hơn ethanol

3 Loại bỏ methanol và acid formic khỏi cơ thể

Thẩm tách máu (Hemodialysis):

 Là biện pháp hiệu quả nhất để loại bỏ methanol và acid

formic, đặc biệt trong trường hợp ngộ độc nặng

 Chỉ định thẩm tách máu:

o Methanol trong máu >20 mg/dL (6,2 mmol/L)

o Nhiễm toan chuyển hóa nặng (pH máu <7,3 hoặc HCO₃⁻

<20 mmol/L)

o Các triệu chứng thần kinh nặng (giảm ý thức, co giật)

o Suy thận hoặc suy hô hấp

Lợi tiểu:

 Kích thích bài tiết methanol qua thận (kết hợp với thẩm tách máu)

4 Điều chỉnh nhiễm toan chuyển hóa

 Natri bicarbonate (NaHCO₃):

o Dùng để trung hòa acid formic và nâng pH máu, điều trị nhiễm toan chuyển hóa.

o Liều: Truyền tĩnh mạch 1-2 mmol/kg, điều chỉnh theo kếtquả xét nghiệm khí máu động mạch

o Mục tiêu: pH máu >7,35

5 Điều trị triệu chứng và hỗ trợ

 Chống co giật: Dùng benzodiazepines (như diazepam) nếu có

co giật

 Duy trì thăng bằng nước và điện giải: Truyền dịch và theo

dõi nồng độ điện giải (natri, kali)

 Bổ sung folate:

o Acid formic được chuyển hóa thành CO₂ và nước nhờ folate Do đó, bổ sung folate có thể giúp tăng tốc độ chuyển hóa acid formic

o Liều: 50 mg tiêm tĩnh mạch mỗi 4 giờ

VI KIỂM NGHIỆM

Định tính

Phân lập mẫu bằng pp cất kéo theo hơi nước, sau đó lấy dịch cất làm một số phản ứng

• Phản ứng oxh: oxh MeOH bằng KMnO4/H3PO4

formaldehyd tạo thành được phát hiện bằng:

Thuốc thử Marquis (morphin/H2SO4đđ) cho màu tím đỏ

Thuốc thử Schiff cho màu tím sẫm

Phản ứng với acid cromotropic/H2SO4 cho màu tím đỏ

• Phản ứng ester hóa: tạo dx salicylat methyl

Cho vài giọt H2SO4 đđ và vài tinh thể acid salicyclic vào dd có MeOH, sau đó đun nhẹ trên lửa sẽ ngửi thấy mùi salicylat

methyl

Định lượng

• Oxy hóa methanol thành formaldehyd

• Đo quang vs thuốc thử Schiff (MeOH/kk)

• Đo quang vs thuốc thử cromotropic (MeOH/máu, Nt)